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： 马铃薯中耕培土装置减阻关键技术研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 马铃薯中耕培土装置减阻关键技术研究/.沈东华著/.张永华指导 |
| 出版发行项： | 2021.06.01 |
| 载体形态项： | 71页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 机电工程学院, 学号2018210041 |
| 提要文摘： | 中耕培土作业是马铃薯田间管理的重要环节，是马铃薯生产保证高产、稳产的重要前提条件之一。针对云南马铃薯种植区粘性土壤条件下培土器工作阻力大，配套动力受地形因素限制的问题，本文基于振动减阻原理设计研制了一款自激振动式马铃薯中耕培土器，搭建土槽试验平台进行培土器牵引阻力测试对照试验，分析各试验因素对培土器牵引阻力的影响规律。主要研究内容如下： （1）查阅相关资料与调研云南马铃薯种植区，获得云南马铃薯单垄单行种植模式与中耕培土作业农艺要求，为马铃薯中耕培土器的设计提供依据。垄距60cm~90cm，株距16cm~30cm，播种深度8cm~12cm，垄高15cm~25cm。第一次中耕培土在马铃薯齐苗后封行前进行，培土厚度3cm~5cm；马铃薯现蕾期，苗高15cm~20cm时，可进行第二次中耕培土，培土厚度5cm左右，两次中耕培土厚度控制在10cm左右。培土要做到垄面不留空白，对第一次培土厚度不够的部位进行补土。 （2）进行振动耕作部件碎土与减阻机理研究。进行自激振动式马铃薯中耕培土器设计，介绍整机结构与工作原理。根据农艺要求绘制培土垄形断面图及培土器正投影图，查阅手册进行导曲线、元线角、元线长等参数设置，完成培土曲面设计，构建自激振动式中耕培土器运动学与力学模型，进行自激振动装置设计，采用ANSYS Workbench有限元分析软件对铲柄进行静力学分析，符合强度设计要求。 （3）为了获得培土器工作过程中的牵引阻力信号以进行后续试验研究，设计并研制了土槽试验平台，主要由简易土槽、试验台车及牵引阻力测试系统组成。简易土槽长1300cm、宽170cm，土槽内土壤类型为红壤土，深度为20cm。试验台车可进行前进速度0~2.1km/h、耕深4~13cm、垂直镇压力0~1120N范围内调节，满足试验各项性能要求。在培土器铲柄上粘贴应变片，牵引阻力信号通过测试系统采集、处理。 （4）为了验证自激振动式培土器的减阻效果，分析前进速度、耕作深度、弹簧刚度和土壤坚实度对自激振动式培土器工作性能的影响，选择牵引阻力作为评价指标，前进速度、耕作深度、弹簧刚度和土壤坚实度作为试验因素，进行单因素土槽试验。单因素试验结果表明，牵引阻力随着前进速度的增加逐渐增大，各速度情况下减阻5.40%~8.91%；随着耕深的增加急剧增大，各耕深情况下减阻6.15%~9.81%；随着弹簧刚度的增加呈先下降后上升的趋势，弹簧刚度36N/mm时减阻效果最佳；随着土壤坚实度的增加逐渐增大，各土壤坚实度情况下减阻3.33%~12.31%。 （5）为了建立牵引阻力与各试验因素的回归数学模型，分析各试验因素对牵引阻力影响的显著性大小，发现试验因素交互作用对牵引阻力的影响规律，求解最佳参数组合。以前进速度、耕深、弹簧刚度和土壤坚实度作为试验因素，牵引阻力作为评价指标，根据Design-Expert10.0.3软件中的Box-Behnken Design（BBD）响应面优化法进行四因素三水平二次回归正交试验。通过对回归模型系数的检验可得，影响牵引阻力因素的主次顺序依次为耕深＞土壤坚实度＞弹簧刚度＞前进速度。进行响应曲面分析，研究各因素交互作用对牵引阻力的影响。设置参数优化约束条件，获得最佳参数组合为前进速度1km/h、耕深7cm、弹簧刚度36N/mm、土壤坚实度283kPa，此时牵引阻力为141.93N。土槽验证试验结果与模型优化结果基本一致，验证了回归模型和最佳参数组合的可靠性。 |
| 并列题名： | Key Technology Research of Drag Reduction in Potato Field Cultivation Device eng |
| 题名主题： | 马铃薯 培土器 减阻 自激振动 响应面优化 学位论文 |
| 中图分类： | S224.1-533 |
| 个人名称等同： | 沈东华 著 |
| 个人名称次要： | 张永华 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20220609 |